[发明专利]一种异种金属连接用低银无镉银基钎料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种异种金属连接用低银无镉银基钎料及其制备方法，该钎料按质量百分比配比为：Ag 17～19％、Zn 34.5～36.5％、Sn 1.8～2.8％、Si 0.04～0.15％、余量为Cu。该钎料不含有毒元素镉，银含量低，无需添加稀土金属和稀有金属镓和铟，钎焊性能优异。本发明产品适用于制冷、制热、暖通行业的钎焊，特别适用于压缩机端口304不锈钢与H62黄铜异种金属间的钎焊工艺。

技术领域

本发明涉及一种异种金属连接用低银无镉银基钎料及其制备方法，适用于制冷、制热、暖通行业领域的钎焊，特别适用于压缩机端口304不锈钢与H62黄铜异种金属间的钎焊。

背景技术

随着科学技术的发展，异种金属的焊接技术发展越来越快，这不仅可以大大节约贵重金属的使用量，而且还可以发挥不同材质材料的性能优势，满足不同工作条件对结构的要求。为了适应焊接技术发展的需求，研究异种金属的焊接工艺技术也是焊接领域的一种发展趋势。

银基钎料是目前应用最广泛的一种硬钎料，其熔点适宜、工艺性好、并具有良好的力学性能、导电导热性能和耐腐蚀性能，被广泛地应用于家电、建筑等行业，特别是制冷配件的生产领域。传统的银基钎料中尤以含镉银钎料的优点最为突出，但镉是有毒元素，对焊接操作者的身体健康和周围环境都有很大的危害。欧盟颁布的WEEE和RoHS指令已规定，从2006年7月1日起，电子工业等产品不准含镉。中国信息产业部等七部委也在同年发布“第39号部令”，要求在家电等行业全面禁止使用含镉等有害物质。虽然目前市场上也有不含镉的银基钎料，但为了获得较低的熔化温度，大部分钎料中银含量较高，而且基本也含有稀土金属和稀有金属镓铟。这不仅增加了钎料的生产成本，消耗大量的稀缺金属资源，而且添加的合金元素会导致钎料脆性变大，从而限制了目前无镉银基钎料的使用范围。

面对国家对清洁、绿色、高效焊接技术的广泛需求及银基钎料在现代化工业生产制造中的广泛应用，“新型绿色低银无镉银基钎料”的研究和制备工作已经成为国内外钎焊领域所共同关注的热点研究课题。因此，在全球普遍重视“绿色、高效”的大环境下，开发出一种新型低银无镉银基钎料具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是面对国家对清洁、绿色、高效焊接技术的广泛需求及银基钎料在现代化工业生产制造中的广泛应用，提供一种异种金属连接用低银无镉银基钎料，该钎料不含有毒元素镉、银含量低，并且无需添加稀土金属和稀有金属，钎焊性能优异，可解决目前市场上含镉银基钎料存在的对焊接操作者身体健康和周边环境具有极大危害性，以及现有无镉银基钎料生产成本高、含有稀有金属和稀土金属，消耗大量稀缺资源，钎料脆性大，钎料性能不佳等问题。

为解决本发明的技术问题所采用的技术方案是：本发明的低银无镉银基钎料合金的各组分重量百分比选取如下，Ag 17～19％、Zn 34.5～36.5％、Sn 1.8～2.8％、Si 0.04～0.15％、余量为Cu。

本发明的制备方法如下，按照质量百分比置于中频感应熔炼炉中熔炼，采用沸腾除气法和冷凝除气法相结合，使得钎料合金中气体总含量能够被控制在50ppm范围以内；所述的沸腾除气法是在熔炼后期，使得熔炼坩埚内的熔融钎料温度达到900℃以上，致使Zn发生激烈沸腾，使得熔融钎料表面开始冒泡，起到机械搅拌脱气作用，继续上升熔炼温度，熔融钎料表面蒸气压继续上升超过大气压，温度达到1100℃，锌蒸气会从炉口喷出，形成沸腾喷火现象，保持喷火3分钟，起到机械搅拌脱气作用，达到除气效果。所述的冷凝除气法是在沸腾除气之后，调整中频感应功率至25KW，使熔融钎料合金缓慢冷却，使溶解的气体大部分自行扩散析出，保持整个脱气过程为9-11分钟。

作为优选，所述的熔炼温度为900～1100℃。